Comprender los estados de la materia es una de las habilidades fundamentales que se requieren para avanzar en la comprensión de las ciencias de los materiales por parte del estudiante. Por esta razón, es valioso orientar a los estudiantes para que comprendan la forma en que se produce el cambio de fase en la materia. Los proyectos de ciencia con hielo derretido son un experimento útil de primer nivel para el estudiante novato. Examinar cómo el aire y el agua afectan la forma en que se derrite el hielo es una base útil para tal experimentación.
Experimentos de control
Este tipo de proyectos están diseñados con el principio de "todas las cosas en igualdad de condiciones" y con la idea de crear una línea de base para una mayor exploración. Uno de los mejores proyectos de control para determinar las velocidades de fusión en el aire y el agua consiste en colocar un solo hielo cubo en una montaña rusa de madera y otro en un vaso de agua que se ha dejado igualar a la habitación temperatura. Ambos cubos deben almacenarse en áreas similares sin exposición ambiental a corrientes de aire, fuentes de calor o luces brillantes y monitoreados hasta que el hielo desaparezca.
Proyectos de Aire Variable
Estos proyectos se basan en un experimento de control claro como base para ver cómo los cambios en el aire afectan el resultado del derretimiento. El experimento debe mantener los mismos parámetros iniciales que el experimento de control, con modificaciones en el componente de aire. Los estudiantes deben usar ventiladores para soplar aire caliente o no calentado sobre ambos cubos (en varios ajustes de velocidad) y luego anotar cualquier cambio en el tiempo total de fusión de los cubitos de hielo.
Proyectos de agua variable
Estos proyectos, como los proyectos de variable aérea, requieren un valor de control de línea de base claro. Sin embargo, en estos experimentos, las únicas variables están en el medio de agua utilizado. Se agregan diferentes cantidades de sal, vinagre y otras sustancias al agua para ver si los materiales disueltos afectan la velocidad de fusión del hielo. También puede variar la temperatura inicial del agua para ver cómo cambia los resultados.
Experimentos variables de hielo
En estos experimentos, usará los mismos valores de referencia para cada elemento, excepto para variar la forma en que se usa el hielo. En una variante de este proyecto, puede variar la cantidad de cubos utilizados y ver cómo esto altera el tiempo de fusión. En otro, puede usar cubitos de hielo más grandes o incluso cubitos de hielo de diferentes formas. En otro, puede organizar los cubos en diferentes formas para ver cómo afectan las velocidades de fusión.